(57)【要約】【課題】計算機への負担を低く抑えつつ、本人の特徴的な身体形状を用いて本人認証を行うことができる個人認証技術を提供する。【解決手段】個人の身体的特徴点に基づいた登録データを準備する。つぎに、認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得する。登録データにおける登録定点と、第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正する。その後、補正された認証任意点の距離情報と、登録任意点の距離情報とを比較する。これにより、個人認証を行うことができる。【選択図】図１
2010108374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
登録データ格納部と、認証データ取得部と、認証部とを備えており、
前記登録データ格納部は、個人の身体的特徴点に基づいた登録データを、利用できるように格納するものであり、
前記登録データは、複数の登録特徴点を備えており、
前記複数の登録特徴点は、前記個人における複数の身体的特徴点の位置に対応した相互の位置関係を有しており、
かつ、前記複数の登録特徴点は、少なくとも三つの登録定点と、少なくとも一つの登録任意点とを備えており、
前記三つの登録定点の、座標上における位置は、これら三つの登録定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記認証データ取得部は、認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得するものであり、
前記第１及び第２の認証データは、いずれも、複数の認証特徴点を備えており、
かつ、前記複数の認証特徴点は、少なくとも三つの認証定点と、少なくとも一つの認証任意点とを備えており、
前記三つの認証定点は、前記三つの登録定点と同じ身体的特徴点に対応しており、
前記三つの認証定点の、座標上における位置は、これら三つの認証定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記認証部は、
（ａ）前記登録データにおける登録定点と、前記第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、前記第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正する処理；
（ｂ）補正された認証任意点の距離情報と、前記登録任意点の距離情報とを比較することにより、個人認証を行う処理
を行う構成となっている
ことを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の認証データのいずれかは、認証実測値を備えており、
前記認証実測値は、前記三つの認証定点で形成される三角形における直角を挟む二辺のいずれかに対応する、認証対象としての個人の身体における実際の距離であり、
前記認証部における、前記（ａ）の処理は、以下の処理を備えることを特徴とする、請求項１に記載の個人認証装置：
（ａ１）前記認証実測値と、前記認証定点の見かけの位置との比較に基づいて、前記認証任意点の距離情報を補正する処理。
【請求項３】
前記登録データは複数となっており、
前記各登録データは、登録実測値をさらに備えており、
前記登録実測値は、前記三つの登録定点で形成される三角形におけるいずれかの辺に対応する、前記個人の身体における実際の距離であり、
前記第１及び第２の認証データのいずれかは、認証実測値を備えており、
前記認証実測値は、前記登録実測値に対応する位置での、個人の身体における実際の距離であり、
前記認証部は、前記（ａ）の処理の前に、以下の処理（ｃ）を行うことを特徴とする、請求項１に記載の個人認証装置：
（ｃ）前記認証実測値と前記登録実測値とを比較することにより、以降の処理の対象となる登録データを前記複数の登録データから選択する処理。
【請求項４】
前記登録任意点の距離情報とは、前記登録任意点から、前記三つの登録定点で構成される三角形までの距離であり、
前記登録データは、前記登録任意点の距離情報を備えており、
前記認証任意点の距離情報とは、前記認証任意点から、前記三つの認証定点で構成される三角形までの距離である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【請求項５】
前記登録定点の内の少なくとも二点は、認証対象者の耳の形状におけるいずれかの特徴点に対応している
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【請求項６】
前記登録定点の内の少なくとも二点は、認証対象者の耳の形状におけるいずれかの特徴点に対応しており、
前記登録定点の内の他の一点は、認証対象者の目の形状におけるいずれかの特徴点に対応している
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【請求項７】
以下のステップを備える個人認証方法：
（１）個人の身体的特徴点に基づいた登録データを利用可能にするステップ；
ここにおいて、前記登録データは、複数の登録特徴点を備えており、
前記複数の登録特徴点は、前記個人における複数の身体的特徴点の位置に対応した相互の位置関係を有しており、
かつ、前記複数の登録特徴点は、少なくとも三つの登録定点と、少なくとも一つの登録任意点とを備えており、
前記三つの登録定点の、座標上における位置は、これら三つの登録定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
（２）認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得するステップ；
ここにおいて、前記第１及び第２の認証データは、いずれも、複数の認証特徴点を備えており、
かつ、前記複数の認証特徴点は、少なくとも三つの認証定点と、少なくとも一つの認証任意点とを備えており、
前記三つの認証定点は、前記三つの登録定点と同じ身体的特徴点に対応しており、
前記三つの認証定点の、座標上における位置は、これら三つの認証定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
（３）前記登録データにおける登録定点と、前記第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、前記第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正するステップ；
（４）補正された認証任意点の距離情報と、前記登録任意点の距離情報とを比較することにより、個人認証を行うステップ。
【請求項８】
以下のステップを備える個人認証方法：
（１）個人の身体的特徴点に基づいた登録データを利用可能にするステップ；
ここにおいて、前記登録データは、複数の登録特徴点と、登録実測値とを備えており、
前記複数の登録特徴点は、前記個人における複数の身体的特徴点の位置に対応した相互の位置関係を有しており、
かつ、前記複数の登録特徴点は、少なくとも三つの登録定点と、少なくとも一つの登録任意点とを備えており、
前記三つの登録定点の、座標上における位置は、これら三つの登録定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記登録実測値は、前記三つの登録定点で形成される三角形における直角を挟む二つの辺のいずれかに対応する、前記個人の身体における実際の距離であり、
（２）認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得するステップ；
ここにおいて、前記第１及び第２の認証データは、いずれも、複数の認証特徴点を備えており、
さらに、前記第１及び第２の認証データのいずれかは、認証実測値を備えており、
かつ、前記複数の認証特徴点は、少なくとも三つの認証定点と、少なくとも一つの認証任意点とを備えており、
前記三つの認証定点は、前記三つの登録定点と同じ身体的特徴点に対応しており、
前記三つの認証定点の、座標上における位置は、これら三つの認証定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記認証実測値は、前記登録実測値に対応する位置での、個人の身体における実際の距離であり、
（３）前記認証実測値と前記登録実測値とを比較することにより、以降の処理の対象となる登録データを前記複数の登録データから選択するステップ；
（４）前記登録データにおける登録定点と、前記第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、前記第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正するステップ；
（５）補正された認証任意点の距離情報と、前記登録任意点の距離情報とを比較することにより、個人認証を行うステップ。
【請求項９】
前記三つの登録定点の内、少なくとも二つは、認証対象である個人の耳の形状における特徴点に対応している
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の個人認証方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載のステップをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人の身体における特徴点の位置情報を用いて個人認証を行うためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セキュリティを守るため、本人を確認し、あるいは他人を排除する技術が必要とされている。例えば、下記特許文献１には、個人の顔の画像を利用して個人認証を行う技術が記載されている。
【０００３】
しかしながら、顔画像で認証を行うためには、顔画像を事前にサーバに蓄積する必要がある。これは、心理的な抵抗を使用者に与えやすい。また、顔画像から特徴点を自動的に抽出して認証する方法においては、コンピュータにおける計算処理の負担が大きいという問題もある。
【０００４】
一方、現在、指紋を用いた認証技術も提案されている。指紋による認証は、技術的な完成度が高く、広く実用化されている。
【０００５】
しかしながら、指紋による認証においては、指紋の偽造により、他人が本人になりすます可能性が指摘されている。指紋認証は、他人を厳格に排除しなければならない場面には適切でないと考えられている。例えば、電子カルテの閲覧においては、権限の無い者を厳格に排除する必要がある。このような用途には、指紋認証に代わる、あるいは、これを補完する認証システムが求められる。
【０００６】
また、指紋や静脈を使った認証の場合、外傷によって認証が難しくなるという可能性も指摘されている。指や手のひらは外傷を受けやすいので、この問題も無視することはできない。
【０００７】
さらに、耳の形状を用いた個人認証方式も提案されている（下記非特許文献１参照）。この技術においては、３次元スキャナで耳の立体形状を取得し、この形状の特徴量を用いて自動的な認証を行う。
【０００８】
しかしながら、この方法では、計算量が多いために、計算機への負担が大きいという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−１０７２８８号公報
【非特許文献１】「３次元耳画像を用いた個人認識」王宇他，火の国情報シンポジウム２００５論文集Ｂ−４−４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記の状況に鑑みてなされたものである。
【００１０】
本発明の目的の一つは、計算機への負担を低く抑えつつ、本人の特徴的な身体形状を用いて本人認証を行うことができる個人認証装置及び個人認証方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以下のいずれかの項目に記載の構成とされている。
【００１２】
（項目１）
登録データ格納部と、認証データ取得部と、認証部とを備えており、
前記登録データ格納部は、個人の身体的特徴点に基づいた登録データを、利用できるように格納するものであり、
前記登録データは、複数の登録特徴点を備えており、
前記複数の登録特徴点は、前記個人における複数の身体的特徴点の位置に対応した相互の位置関係を有しており、
かつ、前記複数の登録特徴点は、少なくとも三つの登録定点と、少なくとも一つの登録任意点とを備えており、
前記三つの登録定点の、座標上における位置は、これら三つの登録定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記認証データ取得部は、認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得するものであり、
前記第１及び第２の認証データは、いずれも、複数の認証特徴点を備えており、
かつ、前記複数の認証特徴点は、少なくとも三つの認証定点と、少なくとも一つの認証任意点とを備えており、
前記三つの認証定点は、前記三つの登録定点と同じ身体的特徴点に対応しており、
前記三つの認証定点の、座標上における位置は、これら三つの認証定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記認証部は、
（ａ）前記登録データにおける登録定点と、前記第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、前記第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正する処理；
（ｂ）補正された認証任意点の距離情報と、前記登録任意点の距離情報とを比較することにより、個人認証を行う処理
を行う構成となっている
ことを特徴とする個人認証装置。
【００１３】
この個人認証装置では、登録定点と認証定点との位置関係に基づいて、認証任意点の距離情報を補正する。そして、補正された認証任意点の距離情報と、登録任意点の距離情報とを比較することで、個人認証を行うことができる。この発明によれば、認証のために必要な計算量を低く抑えることが可能であり、コンピュータへの負荷を低くすることが可能である。
【００１４】
（項目２）
前記第１及び第２の認証データのいずれかは、認証実測値を備えており、
前記認証実測値は、前記三つの認証定点で形成される三角形における直角を挟む二辺のいずれかに対応する、認証対象としての個人の身体における実際の距離であり、
前記認証部における、前記（ａ）の処理は、以下の処理を備えることを特徴とする、項目１に記載の個人認証装置：
（ａ１）前記認証実測値と、前記認証定点の見かけの位置との比較に基づいて、前記認証任意点の距離情報を補正する処理。
【００１５】
この発明では、認証実測値を用いて認証任意点の距離情報を補正することにより、認証任意点の距離情報への補正を適切に行うことができる。
【００１６】
（項目３）
前記登録データは複数となっており、
前記各登録データは、登録実測値をさらに備えており、
前記登録実測値は、前記三つの登録定点で形成される三角形におけるいずれかの辺に対応する、前記個人の身体における実際の距離であり、
前記第１及び第２の認証データのいずれかは、認証実測値を備えており、
前記認証実測値は、前記登録実測値に対応する位置での、個人の身体における実際の距離であり、
前記認証部は、前記（ａ）の処理の前に、以下の処理（ｃ）を行うことを特徴とする、項目１に記載の個人認証装置：
（ｃ）前記認証実測値と前記登録実測値とを比較することにより、以降の処理の対象となる登録データを前記複数の登録データから選択する処理。
【００１７】
この項目の発明では、認証実測値と登録実測値とを比較することにより、複数の登録データのうちから、認証に使う候補データを選別することができる。
【００１８】
ただし、ＩＤ番号などの別途の手段で登録データを選択できる場合は、登録実測値を用いた選別処理を省略することが可能である。例えば、本人確認用のＩＤカード（例として銀行のキャッシュカードのようなもの）を携行し、そのカードを用いてＩＤ番号をシステム側に入力することで、登録データを選択することもできる。
【００１９】
また、登録データが少数あるいは一つだけである場合は、登録データを選別する必要性が低いので、選別処理を省略しても良い。
【００２０】
（項目４）
前記登録任意点の距離情報とは、前記登録任意点から、前記三つの登録定点で構成される三角形までの距離であり、
前記登録データは、前記登録任意点の距離情報を備えており、
前記認証任意点の距離情報とは、前記認証任意点から、前記三つの認証定点で構成される三角形までの距離である
ことを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【００２１】
（項目５）
前記登録定点の内の少なくとも二点は、認証対象者の耳の形状におけるいずれかの特徴点に対応している
ことを特徴とする項目１〜４のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【００２２】
耳は、個人に特有の形状になっているので、特徴点として適切である。また、耳の形状情報に関するデータを登録することは、心理的な抵抗感を使用者に与えにくいという特徴もある。
【００２３】
（項目６）
前記登録定点の内の少なくとも二点は、認証対象者の耳の形状におけるいずれかの特徴点に対応しており、
前記登録定点の内の他の一点は、認証対象者の目の形状におけるいずれかの特徴点に対応している
ことを特徴とする項目１〜４のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【００２４】
目の形状とは、たとえば、目尻の位置であるが、これには制約されない。目のように、顔の一部における形状情報を登録することは、顔全体を登録することに比べて、抵抗感が少ないと考えられる。
【００２５】
（項目７）
以下のステップを備える個人認証方法：
（１）個人の身体的特徴点に基づいた登録データを利用可能にするステップ；
ここにおいて、前記登録データは、複数の登録特徴点を備えており、
前記複数の登録特徴点は、前記個人における複数の身体的特徴点の位置に対応した相互の位置関係を有しており、
かつ、前記複数の登録特徴点は、少なくとも三つの登録定点と、少なくとも一つの登録任意点とを備えており、
前記三つの登録定点の、座標上における位置は、これら三つの登録定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
（２）認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得するステップ；
ここにおいて、前記第１及び第２の認証データは、いずれも、複数の認証特徴点を備えており、
かつ、前記複数の認証特徴点は、少なくとも三つの認証定点と、少なくとも一つの認証任意点とを備えており、
前記三つの認証定点は、前記三つの登録定点と同じ身体的特徴点に対応しており、
前記三つの認証定点の、座標上における位置は、これら三つの認証定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
（３）前記登録データにおける登録定点と、前記第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、前記第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正するステップ；
（４）補正された認証任意点の距離情報と、前記登録任意点の距離情報とを比較することにより、個人認証を行うステップ。
【００２６】
（項目８）
以下のステップを備える個人認証方法：
（１）個人の身体的特徴点に基づいた登録データを利用可能にするステップ；
ここにおいて、前記登録データは、複数の登録特徴点と、登録実測値とを備えており、
前記複数の登録特徴点は、前記個人における複数の身体的特徴点の位置に対応した相互の位置関係を有しており、
かつ、前記複数の登録特徴点は、少なくとも三つの登録定点と、少なくとも一つの登録任意点とを備えており、
前記三つの登録定点の、座標上における位置は、これら三つの登録定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記登録実測値は、前記三つの登録定点で形成される三角形における直角を挟む二つの辺のいずれかに対応する、前記個人の身体における実際の距離であり、
（２）認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得するステップ；
ここにおいて、前記第１及び第２の認証データは、いずれも、複数の認証特徴点を備えており、
さらに、前記第１及び第２の認証データのいずれかは、認証実測値を備えており、
かつ、前記複数の認証特徴点は、少なくとも三つの認証定点と、少なくとも一つの認証任意点とを備えており、
前記三つの認証定点は、前記三つの登録定点と同じ身体的特徴点に対応しており、
前記三つの認証定点の、座標上における位置は、これら三つの認証定点で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっており、
前記認証実測値は、前記登録実測値に対応する位置での、個人の身体における実際の距離であり、
（３）前記認証実測値と前記登録実測値とを比較することにより、以降の処理の対象となる登録データを前記複数の登録データから選択するステップ；
（４）前記登録データにおける登録定点と、前記第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、前記第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正するステップ；
（５）補正された認証任意点の距離情報と、前記登録任意点の距離情報とを比較することにより、個人認証を行うステップ。
【００２７】
（項目９）
前記三つの登録定点の内、少なくとも二つは、認証対象である個人の耳の形状における特徴点に対応している
ことを特徴とする項目７又は８に記載の個人認証方法。
【００２８】
（項目１０）
項目７〜９のいずれか１項に記載のステップをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【００２９】
このコンピュータプログラムは、適宜な記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスクのような光学的な記録媒体、ハードディスクやフレキシブルディスクのような磁気的記録媒体、あるいはＭＯディスクのような光磁気記録媒体）に格納することができる。このコンピュータプログラムは、インターネットなどの通信回線を介して伝送されることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、計算機への負担を低く抑えつつ、本人の特徴的な身体形状を用いて本人認証を行うことができる個人認証装置及び個人認証方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（本実施形態の装置構成）
本発明の一実施形態に係る個人認証装置を、図１を参照しながら説明する。本実施形態に係る個人認証装置は、登録データ取得部１と、登録データ格納部２と、認証データ取得部３と、認証データ格納部４と、認証部５と、出力部６とを主要な構成として備えている。
【００３２】
登録データ取得部１は、個人の身体的特徴点に基づいた登録データを取得する構成となっている。具体的には、登録データ取得部１は、レーザによる距離センサを備えた立体形状測定装置（いわゆる３次元スキャナ）を用いて構成することができる。このような測定装置としては、市販のものを使用できるので、これについての詳しい説明は省略する。ただし、登録データ取得部１としては、登録データの取得のために必要な測距機能を備えていれば良く、３次元スキャナ以外の適宜な装置を用いることは可能である。
【００３３】
登録データ格納部２は、個人の身体的特徴点に基づいた登録データを、本システムにおいて利用できるように格納するものである。登録データ格納部２としては、例えば、適宜なデータベースを用いることができる。登録データの詳細については後述する。
【００３４】
認証データ取得部３は、認証対象である個人の身体的特徴点に基づいた第１及び第２の認証データを取得するものである。認証データを取得する手段としては、登録データを取得する手段と同様の構成とすることができる。第１及び第２の認証データの詳細についても後述する。
【００３５】
認証データ格納部４は、第１及び第２の認証データを本システムが利用できるように格納するものである。認証データ格納部４としては、例えば、適宜なデータベースを用いることができる。
【００３６】
認証部５は、
（ａ）登録データにおける登録定点と、第１及び第２の認証データにおける認証定点との位置関係に基づいて、第１及び第２の認証データにおける認証任意点の距離情報を補正する処理；及び
（ｂ）補正された認証任意点の距離情報と、登録任意点の距離情報とを比較することにより、個人認証を行う処理
を行う構成となっている。認証部５は、コンピュータとコンピュータプログラムとの組み合わせによって実装することができる。
【００３７】
認証部５での処理の詳細も後述する。
【００３８】
出力部６は、認証部５での認証結果を出力するものである。出力部６としては、例えば、液晶やＣＲＴを用いた画像表示装置が用いられる。ただし、出力部６としては、プリンタや音声出力装置を用いることも可能である。また、出力部６としては、対象者が使用を試みる装置（例えば電子カルテを利用するためのシステム）に、使用を不可能とする指令を送るものであってもよい。要するに、出力部６は、認証部５での認証結果に応じて、何らかの必要な作用を人間や装置にもたらすものであればよい。
【００３９】
（本実施形態における動作）
以下、図２〜図９をさらに参照しながら、前記した個人認証装置を用いた個人認証方法を説明する。図２には、この個人認証方法における全体的な流れを示している。以降の説明においては、図２に示す基本的な流れに沿って、各ステップを詳しく説明する。
【００４０】
（図２のステップＳＡ−１）
まず、登録データ取得部１により、個人の身体的特徴点に基づいた登録データを取得する。登録データを取得するための詳しい手順の一例を図３に示す。
【００４１】
（図３のステップＳＢ−１）
認証対象者の既定箇所における画像と、登録実測値とを取得する。画像は、適宜なカメラによって取得することができる。対象者の既定箇所とは、例えば、対象者の横顔の一部である。取得する画像は、後述する登録特徴点を含む必要がある。
【００４２】
登録実測値は、認証対象者における既定の部位の間の距離を実測することによって取得できる。実測の方法には様々なものがありうる。一例としては、レーザ光を用いた距離センサを用いる方法がある。このようなセンサとしては、市販のものを利用できるので、これについての詳しい説明は省略する。登録実測値は、例えば、図４に示す特徴点ＡとＢ（後述）に対応する部位の間における実際の距離である。なお、登録実測値としては、図４における特徴点ＢＣに対応する距離でも良い。要するに、図４における直角（∠ＡＢＣ）を挟む辺であればよい。また、登録データを選別する用途として登録実測値を使用する場合には、この登録実測値は、特徴点ＡＣに対応する距離とすることも原理的には可能である。
【００４３】
（図３のステップＳＢ−２）
ついで、撮影によって取得した画像から、登録データに含まれる登録特徴点の位置を特定する。図４には、画像に基づいて特定された登録特徴点の座標の例を示す。登録特徴点については、次のステップＳＢ−３において詳しく説明する。
【００４４】
本実施形態では、図４に示される四つの登録特徴点Ａ〜Ｄの位置を、画像処理によって取得することができる。例えば、認証対象者の横顔の画像から把握される形状情報や濃淡情報に基づいて、各特徴点に対応する部位（例えば耳の上下端、目尻、ホクロなど）を把握することができる。画像から特徴点を把握する技術としては、従来から知られているものを使用できるので、これ以上詳しい説明は省略する。
【００４５】
（図３のステップＳＢ−３）
ついで、画像において特定された登録特徴点を、座標データに変換する。図４における符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、登録データに含まれる複数の登録特徴点の座標に対応している。
【００４６】
また、前記から判るように、各登録特徴点は、認証対象である個人における複数の身体的特徴点の位置に対応して、相互の位置関係を有している。
【００４７】
登録特徴点は、この例では、三つの登録定点Ａ〜Ｃと、一つの登録任意点Ｄとを備えている。登録定点及び登録任意点の数は、これ以上とすることも可能である。
【００４８】
三つの登録定点Ａ〜Ｃの、座標上における位置は、これら三つの登録定点Ａ〜Ｃで形成される三角形が一つの直角を含む位置となっている。
【００４９】
さらに具体的な一例としては、登録定点Ｂ及びＣの位置は、認証対象者の耳における上端及び下端の座標にそれぞれ対応している。また、登録定点Ａの位置は、認証対象者の目の位置、例えば目尻の位置に対応している。
【００５０】
この実施形態では、登録定点Ａ及びＢを結ぶ辺と、登録定点Ｂ及びＣを結ぶ辺とが作る角（つまり∠ＡＢＣ）が直角となっている。なお、この明細書において直角とは、数学的な意味で厳密に直角である必要はない。必要な認証精度が維持できる範囲で、直角に近似する値を直角として扱うことができる。このように、直角を前提とすることにより、後述するように、認証のための計算処理を簡略化することができる。なお、本実施形態における直角とは、見た目（投影図）としての直角でよい。見た目としての直角は、投影の方向を調整することで、一般的には必ず得ることができる。したがって、原理的には、登録定点ＡＢＣの位置は、特に制約されない。任意の三角形ＡＢＣを得ることができれば、投影方向を調整することで、例えば∠ＡＢＣを直角にすることができる。
【００５１】
登録任意点Ｄの位置は、使用者が指定する実装とすることも可能であるし、あるいは、システム側で自動的に取得する構成としてもよい。
【００５２】
登録任意点の具体的な例は、例えば、使用者が指定するホクロやシミの座標である。登録任意点として複数のホクロあるいはシミを指定すれば、複数の登録任意点を得ることができる。
【００５３】
前記した登録特徴点Ａ〜Ｄの座標は、画像処理及び３次元スキャナを用いて取得することができる。例えば、認証対象者の横顔をカメラで撮影することで、画像を取得する。この画像から把握される形状情報や濃淡情報に基づいて、各特徴点に対応する部位（例えば耳の上下端、目尻、ホクロなど）を把握することができる。さらに、３次元スキャナなどの距離センサを用いれば、これらの特徴点の、３次元空間における座標を取得することができる。なお、本実施形態における３次元空間は、直交座標系を前提としている。
【００５４】
（図３のステップＳＢ−４）
ついで、登録データ取得部１は、取得された登録データを、登録データ格納部２に格納する。登録データとは、この実施形態では、登録特徴点の座標データ、及び、登録実測値である。なお、登録データとして、登録特徴点の座標データに代えて、撮影して取得した画像と、立体形状の測定結果とを格納部２に格納することもできる。この場合には、認証処理の時点で、画像から、必要な座標データを生成することになる。ただし、画像でなくて座標データを格納するほうが、使用者への心理的負担が少ないという利点がある。
【００５５】
（図２のステップＳＡ−２）
ついで、認証時において、認証の対象者から、第１及び第２の認証データを取得する。これらの認証データの取得方法は、前記した登録データの取得方法と基本的に共通している。また、第１の認証データの取得方法と、第２の認証データの取得方法は同様とすることができる。よって、以下においては、第１の認証データの取得方法を中心として説明する。
【００５６】
（図３のステップＳＣ−１）
まず、認証の対象者における既定箇所における第１及び第２の画像と、認証実測値とを取得する。この実施形態では、第１の画像から取得した認証データが、第１の認証データとなり、第２の画像から取得した認証データが、第２の認証データとなる。
【００５７】
第１及び第２の画像は、適宜なカメラによって取得することができる。対象者の既定箇所とは、例えば、対象者の横顔である。取得する画像は、後述する認証特徴点を含む必要がある。さらに、認証特徴点は、登録特徴点と同じ身体部位に対応しているので、画像を撮影するときには、登録特徴点を取得したときと同じか、それよりも広い領域を撮影する必要がある。登録特徴点を取得したときに撮影した領域をシステム側で保持しておけば、自動的に、これと同じ領域を撮影することが可能になる。あるいは、認証対象者に領域を指定させる実装とすれば、その指定自体を、認証の一部として利用できる。
【００５８】
第１の画像の取得時と、第２の画像の取得時とにおいては、カメラの向きを変更する。これは、例えば、対象者とカメラとの相対位置を変更させることによって実現できる。第１の画像と第２の画像とは、画像を撮影したときのカメラと被写体との相対角度が相違している必要がある。
【００５９】
認証実測値は、認証対象者における既定の部位の間の距離を実測することによって取得できる。ここで、既定の部位は、登録実測値の場合と同じである必要がある。システム側が既定の部位の情報を保持しておけば、自動的に認証実測値を取得することができる。あるいは、認証対象者に部位を指定させる実装とすれば、その指定自体を認証の一部として利用できる。
【００６０】
認証実測値を実測する方法としては、登録実測値の場合と同様でよいが、異なる実測方法を用いることも可能である。認証実測値は、例えば、図４の特徴点ＡとＢに対応する部位の間における実際の距離である。
【００６１】
（図５のステップＳＣ−２）
ついで、撮影によって取得した各画像から、各認証データに含まれるべき認証特徴点の位置を特定する。図６には、第１の画像に基づいて特定された第１の認証特徴点の座標の例を示す。認証特徴点については、次のステップＳＣ−３においてさらに詳しく説明する。
【００６２】
本実施形態では、図６に示される四つの認証特徴点Ａ’〜Ｄ’の位置を、画像処理によって取得することができる。認証対象者の横顔の画像から把握される形状情報や濃淡情報に基づいて、各特徴点に対応する部位（例えば耳の上下端、目尻、ホクロなど）を把握することができる。
【００６３】
本実施形態においては、認証データの取得時には、登録定点Ａ〜Ｃに対応する部位をシステム側で既知とすることが好ましい。このようにすれば、認証定点Ａ’〜Ｃ’の位置を、対応部位の位置に基づいて、画像処理によって自動的に把握することができる。例えば、登録定点Ａ〜Ｃに対応する部位が、耳の上下端と目尻だとすれば、認証用の画像において、これらの点を識別することにより、認証定点Ａ’〜Ｃ’の位置を把握することができる。ただし、認証定点の位置を対象者に指定させる実装とすれば、それ自体を認証の一部として利用できる。認証定点Ｄ’についても同様である。第２の認証データに基づく第２の認証定点Ａ’’〜Ｃ’’（後述）の位置も、同様にして、第２の画像に基づいて把握できる。
【００６４】
画像から特徴点を把握する技術としては、登録データの取得時に使用したものと同様でよいが、異なる方法で取得することは可能である。
【００６５】
（図５のステップＳＣ−３）
ついで、画像において特定された認証特徴点を、座標データに変換する。図６における符号Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’は、認証データに含まれる複数の認証特徴点の座標に対応している。
【００６６】
また、前記から判るように、各認証特徴点は、認証対象である個人における複数の身体的特徴点の位置に対応して、登録特徴点の場合と同様な位置関係を有している。
【００６７】
第１の認証データにおける第１の認証特徴点は、この例では、三つの認証定点Ａ’〜Ｃ’と、一つの認証任意点Ｄ’とを備えている。各認証特徴点における認証定点及び認証任意点の数は、これ以上とすることも可能である。
【００６８】
三つの認証定点Ａ’〜Ｃ’の、座標上における位置は、これら三つの認証定点Ａ’〜Ｃ’で形成される三角形が一つの直角を含む位置となっている。このように、直角を含むことを前提とすることにより、後述するように、認証のための計算処理を簡略化することができる。
【００６９】
さらに具体的な一例としては、認証定点Ｂ’及びＣ’の位置は、認証対象者の耳における上端及び下端の座標にそれぞれ対応している。また、認証定点Ａ’の位置は、認証対象者の目の位置、例えば目尻の位置に対応している。
【００７０】
この実施形態では、認証定点Ａ’及びＢ’を結ぶ辺と、認証定点Ｂ’及びＣ’を結ぶ辺とが作る角（つまり∠Ａ’Ｂ’Ｃ’）がほぼ直角となっている。この場合の直角の意味も、前記した登録定点の場合と同様に、投影状態での直角でよい。
【００７１】
前記した認証特徴点Ａ’〜Ｄ’の座標は、画像処理及び３次元スキャナを用いて取得することができる。座標を取得するための技術としては、登録特徴点を取得する場合と同様で良いが、異なる技術を用いることは可能である。
【００７２】
第２の認証特徴点Ａ’’〜Ｄ’’についても、前記と同様にして取得することができる。
【００７３】
（図５のステップＳＣ−４）
ついで、認証データ取得部３は、取得された第１及び第２の認証データを、それぞれ、認証データ格納部４に格納する。第１の認証データとは、この実施形態では、第１の認証画像に基づく、各認証特徴点の座標データである。第２の認証データとは、第２の認証画像に基づく、各認証特徴点の座標データである。さらに、この実施形態では、一つの認証実測値を取得する。この明細書では、この認証実測値を、第１又は第２の認証データの一部として扱う。ただし、これは、説明の便宜上であり、認証実測値が第１又は第２の認証データと同じデータベースに格納される必要はない。
【００７４】
なお、認証データとして、認証特徴点の座標データに代えて、撮影して取得した画像を格納部４に格納することもできる。この場合には、認証処理の時点で、画像から、必要な座標データを生成することになる。
【００７５】
（図２のステップＳＡ−３）
ついで、認証部５による認証を行う。認証の手順を、図７を参照しながら詳しく説明する。
【００７６】
（図７のステップＳＤ−１）
この実施形態では、まず、認証時に取得した認証実測値と、予め格納しておいた複数の登録実測値とを比較する。そして、認証実測値に近い登録実測値を持つ登録データを、候補データとする。候補データとするための条件である、「認証実測値と登録実測値との近さ」は、求める認証精度に応じて決定できる。これを実験的に決定することも可能である。また、この近さは、数値により予め設定しておくこともできるし、認証実測値などの何らかのデータに基づいて動的に生成することもできる。選択された登録データにおける登録特徴点Ａ〜Ｄの例を、図８に示す。なお、前記したとおり、登録データの選別用に利用する限りは、登録実測値と認証実測値に対応する部位は、図４における辺ＡＣに対応する部位であってもよい。つまり、この場合は、直角を挟む２辺以外であってもよい。
【００７７】
（図７のステップＳＤ−２）
ついで、第１及び第２の認証データにおける各座標の位置を補正する。図８には、第１の認証データにおける各認証特徴点Ａ’〜Ｄ’と、第２の認証データにおける各特徴点Ａ’’〜Ｄ’’とをさらに示している。
【００７８】
位置の補正は、例えば以下のように行われる。
・認証特徴点Ａ’Ｂ’Ｃ’が作る三角形の直角（つまり∠Ａ’Ｂ’Ｃ’）を挟むいずれかの辺を選択する。この実施形態では、辺Ｂ’Ｃ’を選択する。
・辺Ｂ’Ｃ’と、登録特徴点ＢＣとの長さが一致するように、認証特徴点Ａ’〜Ｄ’の座標を変換する。具体的には、拡大又は縮小を行う。なお、システム側は、ＢＣ及びＢ’Ｃ’に対応する部位を把握しているので、ＢＣとＢ’Ｃ’を対応させることができる。
【００７９】
認証特徴点Ａ’’〜Ｄ’’についても、同様の処理を行う。図８には、このような拡大または縮小処理が終わった状態での各座標が示されている。
【００８０】
（図７のステップＳＤ−３）
ついで、変換された座標を用いて、点Ｄ’又は点Ｄ’’から直線ＢＣまでの距離を求める。なお、点Ｄ’と点Ｄ’’は、同一人から得られたものなので、点Ｄ’から直線ＢＣまでの距離と、点Ｄ’’から直線ＢＣまでの距離は等しいと仮定できる。また、ＢＣとＢ’Ｃ’とＢ’’Ｃ’’との位置は、前記の処理により、一致させられている。
【００８１】
点Ｄ’又は点Ｄ’’から直線ＢＣまでの距離を求める方法を、図９をさらに参照しながら説明する。
【００８２】
図９は、図８の図形を平面視した図である。つまり、図９では、ＢＣ軸が、紙面に直交する方向に延長されている。以降の説明では、説明の便宜上、直線ＡＢの延長方向をＸ軸とし、図９の平面においてこれに直交する直線をＹ軸として説明する。図９から判るように、人体の立体形状に応じて、点Ｄは、Ｙ軸方向に傾いた位置にある。
【００８３】
図９における符号の意味は以下の通りである。
θ：直線Ａ’ＢとＸ軸とのなす角；
φ：直線Ａ’’ＢとＸ軸とのなす角；
θ’：点Ｄから直線ＢＣへの垂線と、点Ｄ’から直線ＢＣへの垂線とのなす角；
γ：点Ｄ’’から直線ＢＣへの垂線とＸ軸とのなす角；
Ｅ：点Ｄ’又は点Ｄ’’から直線ＢＣへの垂線の長さ（距離ｄ’）を半径とする円とＸ軸との交点。
【００８４】
また、以下の説明では、ある座標におけるＸ軸上の値を、添え字ｘで表す。例えば、Ａ’ｘは、座標Ａ’からＸ軸への垂線の足から点Ｂまでの距離である。同様に、ＢＤ’’は、座標Ｄ’’からＸ軸への垂線の足から点Ｂまでの距離である。
【００８５】
すると、以下の式が成り立つ。
【００８６】
2010108374.tif 000003
【００８７】
これらから、以下の式（１）を得る。
【００８８】
2010108374.tif 000004
【００８９】
式（１）の左辺を展開すると、以下の式（２）を得る。
【００９０】
2010108374.tif 000005
【００９１】
これから、次の式（３）を得る。
【００９２】
2010108374.tif 000006
【００９３】
ここで、角度φは、以下の式（４）のように求められる。なお、図９において点Ｂの左側におけるφ（∠Ａ’ＢＡ’’）と、右側におけるφ（∠Ｄ’ＢＤ’’）とは、等しくなるはずである。座標Ａ’〜Ｄ’と、座標Ａ’’〜Ｄ’’は、同一人（認証対象者）から得られた同一箇所の座標だからである。
【００９４】
2010108374.tif 000007
【００９５】
ここで、記号ａは、点Ｂから点Ａ’又は点Ａ’’への距離である。点Ｂから点Ａ’までの距離と、点Ｂから点Ａ’’までの距離は、同一人からの情報である以上、同一である。また、これらの距離と、点Ｂから点Ａまでの距離も、実質的に等しいと見なすことができる。実測値を用いて登録画像を選別しているためである。したがって、距離ａとしては、登録実測値又は認証実測値を用いることができる。すると、式（３）から、角度γを得ることができる。
【００９６】
一方、距離ｄ’は、以下の式（５）で表すことができる。この距離ｄ’は、認証任意点までの、補正された距離情報に相当する。また、距離Ｄ’ｘは、この例では、認証任意点までの、補正前の距離情報に相当する。また、前記した処理により、認証実測値と、認証定点の見かけの位置（この例ではＡ’ｘやＡ’’ｘ）との比較に基づいて、認証任意点の距離情報（この例ではＤ’ｘやＤ’’ｘ）を補正する処理が行われていることになる。
【００９７】
2010108374.tif 000008
【００９８】
ここで、Ｄ’’ｘは、第２の認証用データ（座標）から得ることができる。また、角度γは、式（３）により求めることができる。したがって、この実施形態では、認証用データに基づいて、距離ｄ’を推測することができる。
【００９９】
本実施形態では、座標ＡＢＣ、座標Ａ’Ｂ’Ｃ’及び座標Ａ’’Ｂ’’Ｃ’’をいずれも直角三角形としている。このため、前記したように、奥行き情報を単純化して考えることが可能になり、その結果、前記したような三角形の補正処理だけで認証が可能になる。したがって、この認証方法においては、認証に要する計算量を削減することができる。
【０１００】
また、この発明では、耳形状を特徴点として用いている。耳の形状は、人によって特性があるので、認証の用途に適している。また、耳は外傷を受けにくい部位なので、指紋に比べて、安定した認証が可能になると考えられる。
【０１０１】
さらに、この発明では、ホクロ又はシミを特徴点として用いている。特にホクロは、一旦発生すると消滅しにくい。このため、ホクロを用いることにより、安定した認証が可能になる。さらに、ホクロは、加齢と共に増加する傾向がある。そのため、多数の任意点を指定することが可能になり、認証の精度向上を図りやすいという利点もある。
【０１０２】
（図７のステップＳＤ−４）
前記の計算によって取得した距離ｄ’と、予め登録データとして備えている距離ｄとを比較する。距離ｄは、点Ｄから辺ＢＣまでの距離である。この距離ｄは、登録データを取得するときに、実測によって取得されるものである。あるいは、距離ｄは、点Ｄの立体座標の値に基づいて算出できる。
【０１０３】
認証対象者が、登録データを取得した対象者と同一である場合は、ｄ’＝ｄとなるはずである。そこで、ｄ’とｄとの差分がしきい値以下であることをもって、本人であることの認証を行うことができる。あるいは、ｄ’とｄとの差分がしきい値以上であることをもって、他人を排除することができる。ｄ’とｄとの差分をどの程度に設定するかは、必要な認証精度に応じて決定される。認証基準値としての差分を動的に設定することも可能である。
【０１０４】
（図２のステップＳＡ−４）
ついで、出力部６は、認証結果を出力する。
【０１０５】
前記した各実施形態の動作は、コンピュータに適宜のコンピュータソフトウエアを組み込むことにより実施することができる。
【０１０６】
なお、本発明の内容は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲内において、具体的な構成に対して種々の変更を加えうるものである。
【０１０７】
例えば、前記した各構成要素は、機能ブロックとして存在していればよく、独立したハードウエアとして存在しなくても良い。また、実装方法としては、ハードウエアを用いてもコンピュータソフトウエアを用いても良い。さらに、本発明における一つの機能要素が複数の機能要素の集合によって実現されても良く、本発明における複数の機能要素が一つの機能要素により実現されても良い。
【０１０８】
また、機能要素は、物理的に離間した位置に配置されていてもよい。この場合、機能要素どうしがネットワークにより接続されていても良い。グリッドコンピューティングにより機能を実現し、あるいは機能要素を構成することも可能である。
【０１０９】
さらに、前記した実施形態においては、耳の端部、目尻、及びホクロないしシミを特徴点として使用したが、その他の部位を特徴点として使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る個人認証装置の基本的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る個人認証方法の全体的な流れを概略的に説明するためのフローチャートである。
【図３】登録データを取得する手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】登録データにおける登録特徴点の座標の一例を示す説明図である。
【図５】認証データを取得する手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】認証データにおける認証特徴点の座標の一例を示す説明図である。
【図７】認証データを用いた認証の手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】認証特徴点の座標の補正を説明するための説明図である。
【図９】認証任意点までの距離を推測する手順を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  登録データ取得部
２  登録データ格納部
３  認証データ取得部
４  認証データ格納部
５  認証部
６  出力部
【図１】
2010108374.tif 000009
【図２】
2010108374.tif 000010
【図３】
2010108374.tif 000011
【図４】
2010108374.tif 000012
【図５】
2010108374.tif 000013
【図６】
2010108374.tif 000014
【図７】
2010108374.tif 000015
【図８】
2010108374.tif 000016
【図９】
2010108374.tif 000017